第一章机电一体化技术概论 吉林大学机械电子工程学科 赵丁选
第一章 机电一体化技术概论 吉林大学 机械电子工程学科 赵丁选
引言 新技术革命:以信息技术为中心,提高工作效 率为目标。 信息技术三大支柱,即:测量与控制技术、计 算机技术、通信技术。 ■在这种新技术革命的影响和冲击下,使机电工 业发生了极大变化。 定义:机械技术与微电子技术、信息技术相结 合,通称"机电一体化
一、引言 ◼ 新技术革命：以信息技术为中心，提高工作效 率为目标。 ◼ 信息技术三大支柱，即：测量与控制技术、计 算机技术、通信技术。 ◼ 在这种新技术革命的影响和冲击下，使机电工 业发生了极大变化。 ◼ 定义：机械技术与微电子技术、信息技术相结 合，通称"机电一体化"
■例:机床,纯机械时,其加工精度、加 工能力较低,数控机床后,使其功能增 强、性能提高,而且成为可以代替人工 操作的自动化机床。 微电子技术与信息技术的引入,将使机 械工业焕发青春 ■机械向机电一体化方向发展,不但是机 械本身的需要,而且是现代化生产装备 向大型化、高效化方向发展的客观需要 机电一体化技术是保证科学操作和科学 管理的有效工具
◼ 例：机床，纯机械时，其加工精度、加 工能力较低，数控机床后，使其功能增 强、性能提高，而且成为可以代替人工 操作的自动化机床。 ◼ 微电子技术与信息技术的引入，将使机 械工业焕发青春 ◼ 机械向机电一体化方向发展，不但是机 械本身的需要，而且是现代化生产装备 向大型化、高效化方向发展的客观需要。 ◼ 机电一体化技术是保证科学操作和科学 管理的有效工具
二、发展史 六十年代,日本通产省为扩大机械功能,在机 械上采用电气和电子技术,曾结合数控机床做 过不少实验,但未能获得成功。 ■七十年代,微电子技术成熟,微机商品化,大 规模集成电路问世,构成微机的基本单元CPU ROM、RAM和接口电路已经模块化,自己"制造" 计算机成为可能。机电一体化得以现实。 ■71年,日刊工业新闻社发行《机电一体化入门》 和《机电一体化》月刊,专门刊载机电一体化 的新产品
二、发展史 ◼ 六十年代，日本通产省为扩大机械功能，在机 械上采用电气和电子技术，曾结合数控机床做 过不少实验，但末能获得成功。 ◼ 七十年代，微电子技术成熟，微机商品化，大 规模集成电路问世，构成微机的基本单元CPU、 ROM、RAM和接口电路已经模块化，自己"制造" 计算机成为可能。机电一体化得以现实。 ◼ 71年，日刊工业新闻社发行《机电一体化入门》 和《机电一体化》月刊，专门刊载机电一体化 的新产品
76年,机电一体化正式名字”力卜口二分又 (英文名字是 Mechatronics,是由 Mechanism 的前半部和 Electronics后半部缩合而成),我 国现译为"机电一体化 71到78年日本政府颁发"机电法"和"机信法", 对机电一体化的发展起到积极推动作用,这个 时期称之为萌芽时期 八十年代,在"机信法"指导下,机电一体化的 产品如雨后春笋不断涌现,这个时期可称之为 成长时期。 ■九十年代,集成度提高,价格下降,机电一体 化技术在世界范围内得到迅猛发展,机电一体 化技术遍及社会各个领域。全盛时期开始
◼ 76年，机电一体化正式名字"メカトロニケス "(英文名字是Mechatronics，是由Mechanism 的前半部和Electronics后半部缩合而成)，我 国现译为"机电一体化" 。 ◼ 71到78年日本政府颁发"机电法"和"机信法" ， 对机电一体化的发展起到积极推动作用，这个 时期称之为萌芽时期。 ◼ 八十年代，在"机信法"指导下，机电一体化的 产品如雨后春笋不断涌现，这个时期可称之为 成长时期。 ◼ 九十年代，集成度提高，价格下降，机电一体 化技术在世界范围内得到迅猛发展，机电一体 化技术遍及社会各个领域。全盛时期开始
三、现状 3.1国内情况 我国,目前"机电一体化"技术还相当落后,机 械系统有5万个品种,约有2万个品种需要实 现程度不同的机电一体化。但是从目前生产的 机电产品来看,实现机电一体化的还比较少。 例如:国内数控机床在机床中总拥有量较少, 国外数控机床已占机床总拥有量的30~80%; 国内柔性制造系统、工业机器人等还处于研制 阶段
三、现状 ◼ 我国，目前"机电一体化"技术还相当落后，机 械系统有５万个品种，约有２万个品种需要实 现程度不同的机电一体化。但是从目前生产的 机电产品来看，实现机电一体化的还比较少。 ◼ 例如：国内数控机床在机床中总拥有量较少， 国外数控机床已占机床总拥有量的30~80％； 国内柔性制造系统、工业机器人等还处于研制 阶段。 3.1 国内情况
■国外大型电站大都已实现计算机控制,汽车工 业已大量应用微机点火控制、安全报警、制动 控制等,在这些方面我国还有较大差距,甚至 近于空白 ■其它如家用电器、电子医疗机械、电气传动调 速系统、低压电器、印刷机械、照相机械等, 国外已普遍实现了机电一体化,我国大多还处 于起步阶段。 国此在我国机电产品中实现机电一体化,大力 推广机电一体化技术,是我国四化建设中的 个重要课题,是振兴我国机电工业的一项战略 决策
◼ 国外大型电站大都已实现计算机控制，汽车工 业已大量应用微机点火控制、安全报警、制动 控制等，在这些方面我国还有较大差距，甚至 近于空白。 ◼ 其它如家用电器、电子医疗机械、电气传动调 速系统、低压电器、印刷机械、照相机械等， 国外已普遍实现了机电一体化，我国大多还处 于起步阶段。 ◼ 国此在我国机电产品中实现机电一体化，大力 推广机电一体化技术，是我国四化建设中的一 个重要课题，是振兴我国机电工业的一项战略 决策
3.2产品范围 ■在新技术革命的浪潮中,自动化技术已深入到 社会的各个方面,有人称之为”全盘自动化"。 在这些自动化的系统中,主要是由很多种机电 体化产品所构成。 ■从我国将要发展的机械工业产品来分析主要由 以下产品需要实现程度不同的机电一体化。 具体地说,包括
3.2 产品范围 ◼ 在新技术革命的浪潮中，自动化技术已深入到 社会的各个方面，有人称之为"全盘自动化" 。 ◼ 在这些自动化的系统中，主要是由很多种机电 一体化产品所构成。 ◼ 从我国将要发展的机械工业产品来分析主要由 以下产品需要实现程度不同的机电一体化。 ◼ 具体地说，包括:
1.大型成套设备 2.数控机床 3.仪器仪表电子化 4.自动化管理系统 5.电子化量具量仪 6.工业机器人 7.电子化家用电器 8.电子化电机传动与调整系统 9.电子化电站自动装置与开关板 10.电子医疗器械 11.电子化低压电器 12.微电脑控制加热炉
1._大型成套设备 2._数控机床 3._仪器仪表电子化 4._自动化管理系统 5._电子化量具量仪 6._工业机器人 7._电子化家用电器 8._电子化电机传动与调整系统 9._电子化电站自动装置与开关板 10._电子医疗器械 11._电子化低压电器 12._微电脑控制加热炉
13.电子控制汽车或内燃机 14.微电脑控制印刷机械 15.微电脑控制食品机械或包装机械 16.微电脑控制办公机械 17.电子式照相机 18.电子控制农业机械 19.电子控制塑料加工机械 20.电子控制电焊机 21.计算机辅助设计系统(CAD 22.计算机辅助制造系统(CAM 23.计算机集成制造系统(CIM
13._电子控制汽车或内燃机 14._微电脑控制印刷机械 15._微电脑控制食品机械或包装机械 16._微电脑控制办公机械 17._电子式照相机 18._电子控制农业机械 19._电子控制塑料加工机械 20._电子控制电焊机 21._计算机辅助设计系统(CAD) 22._计算机辅助制造系统(CAM) 23._计算机集成制造系统(CIM)